Космонавты, находящиеся в длительных миссиях на Луну и другие планеты, могут использовать растения для производства свежих медикаментов по мере необходимости.
Специалисты Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали эффективный метод для выращивания и многократного получения фармацевтических веществ из растений в условиях, имитирующих космическое пространство, без ущерба для самих растений и с минимальным количеством отходов.
Одна из важнейших задач космических путешествий заключается в обеспечении космонавтов эффективными и безопасными медикаментами. Множество лекарств разлагается в космосе быстрее, чем на Земле. Даже на Международной космической станции более половины медикаментов теряют свою эффективность в течение трех лет, что может оказаться недостаточным для длительного путешествия к Марсу, где только дорога занимает около 200 дней в одну сторону.
«Выращивая растения, вы можете получать сложные терапевтические соединения, используя свет, воду и почву», — отмечает руководитель исследования Николь Штайнмец. Это значительное преимущество по сравнению с традиционными методами фармацевтического производства, требующими больших резервуаров и стерильных условий. Кроме того, растения уже культивируются в космосе и помогают очищать воздух и воду на космических судах.
Исследователи продемонстрировали свою концепцию на примере вируса коровьего гороха (CPMV) — экспериментального противоракового средства, способного активировать иммунную систему для атаки на раковые клетки. Для производства CPMV ученые применяют растения табака и черноглазого гороха.
Традиционные методы экстракции лекарственных веществ из растений предполагают измельчение листвы в блендере. «Получается нечто вроде смузи, и можно представить, насколько сложно извлечь продукт из подобного «смузи», — говорит соавтор исследования Патрик Опденштайнен. — Оборудование, которое мы используем для этого, занимает всю нашу лабораторию. Все это невозможно разместить на космическом корабле».
Новая методика гораздо проще. Листья помещаются в буферный раствор и помещаются в герметичный контейнер, где создается вакуум. Это заполняет жидкостью апопласт — сеть соединенных пространств внутри листа, куда растения выделяют различные вещества. Затем насыщенные листья помещают в пробирки и мягко центрифугируются для извлечения жидкости с частицами CPMV. Главное преимущество заключается в том, что листья остаются целыми, и растения можно использовать многократно — в условиях космического корабля, где каждый лист имеет значение, это очень важно.